Python/基本事項
開発環境[編集]
Python（パイソン）の処理系はUnix（ユニックス）、GNU/Linux（グニュー リナックス）のディストリビューションやmacOS（マックオーエス）には最初から付属していますが、他のオペレーティングシステムには、Pythonの処理系が最初はインストールされていない場合があります。
GNU/Linuxのデスクトップ環境の場合、コマンド端末を起動して、コマンド端末の内部でコマンド「python」を実行すると、次のように「コマンドライン インタプリタ」 が起動します。（コマンド端末の起動と終了のしかたについては、後述します）。
% python3 Python 3.10.6 (main, Aug 10 2022, 06:56:30) [Clang 15.0.0 ] on linux Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>>
「>>> 」のあとに、キーボードによって文字を入力をします。「>>> 」をプロンプトといいます。
なお、pythonのこのような入力モードを、「インタラクティブ モード」といいます。
インタラクティブ モードを終了したい場合は、コマンド「exit()」を実行します。
WindowsでのPythonのプログラミング[編集]
Windowsの場合、２通りのPythonのプログラミングの方法があります。
- Visual Studio にPythonサポート機能をインストールする[1]。
- Miocrosoft Store からPythonのWindows版をインストールする。
- この場合Visual Studioは必要ありません。
本書では、後者についての説明をします。
pythonの実行方法[編集]
Pythonプログラムの実行方法は、大きく分けると2種類あり、
- コマンド端末で
python3またはpythonとだけ入力してインタラクティブ モードになり、直接的にプログラムを1行ずつ入力する - あらかじめテキスト エディターでPythonプログラムを書いたソースファイルを作成しておき、そのファイルをコマンド
python ファイル名で実行する
という、2種類の実行方法があります。
なお、Windowsでは、Windowsでテキスト エディターにあるプログラムを「python3」コマンドなどで起動する場合、コマンド プロンプトあるいはWindows Terminalから起動します（python付属のコマンド端末ではありません）。
では、Pythonによるメッセージ表示を、それぞれの方法で、見ていきましょう。
コマンド端末で直接的にプログラムを入力する実行方法[編集]
（これはインタラクティブ モードです。）
pythonインタプリタで、「ようこそ」とメッセージ表示をしたい場合は、次のようにコマンドを入力します。
>>> print("ようこそ")
すると、
ようこそ
のように、コマンド端末内に文字が表示されます。
- 文法の解説
文字列の出力はprint()を使います。「()」の中に、出力したい文字列が入ります。
Python 2まではprintは文でしたが、Python 3以降は組込み関数となったため、かっこが必須となります。
テキスト エディターでPythonプログラムファイルを作成しておく方法[編集]
いっぽう、pythonは、拡張子「.py」のファイル（たとえばファイル名「hello.py」など）を実行するという方法でも、プログラムを実行できます。
そのため、あらかじめ、テキスト エディターに、コードを記述して保存しておく必要があります。
けっして、Wordなどのワープロソフトには、保存しないでください。ワープロソフトに保存してしまうと、たとえ、あとで拡張子を「py」に書換えても、プログラムが動作しなかったり、あるいはプログラムの内容が変わってしまう場合があります。
なので、ワープロソフトではなく、かならず、テキスト エディターに、コードを保存する必要があります。
さて、プログラム実行の前に、まず、テキスト エディターを開きましょう。
# 「ようこそ」 と出力 print("ようこそ")
というコードを入力しましょう。
そして、入力したコードを、ファイル名「hello.py」で保存しましょう。べつにファイル名は、拡張子がpyであれば、「sample.py」や 「test.py」でも良いのですが、とりあえず本書では、さきほどのコードのファイル名は「hello.py」とします。
すると、テキスト エディターの種類によっては、プログラム文である事を認識し、
# 「ようこそ」 と出力 print("ようこそ")
のように、色がつく場合もあります。色のつかない種類のテキスト エディターもあるので、あまり気にしなくても構いません。
そして、コマンド端末で、
python3 hello.py
と入力することで、実行できます。拡張子に「.py」をつけるのを忘れないでください。拡張子「.py」がないと、エラーになり、プログラムを実行できません。
とにかく、上記のコマンド（python3 hello.py）を実行して、コマンド端末画面に
ようこそ
と表示されれば成功です。
実行方法のまとめ[編集]
このように、pythonのプログラムの実行方法には2種類あり、
- コマンドラインに直接的に入力するという実行方法、
- あらかじめテキスト エディターでPythonプログラムを書いたソースファイルを作成しておき、そのファイルを実行するという実行方法、
という、2種類の実行方法があります。
そして、どちらの実行方法の場合でも、ほとんどのコマンドは共通です。
ソースコードだけを書換えてみる[編集]
では、さきほどの「ようこそ」と表示するプログラムを実行してメッセージ表示させた直後に、
ソースコードだけを書換えてみると、どうなるのでしょうか。
さきほどの「ようこそ」と表示するプログラムを実行してメッセージ表示させた直後に、ソースコードのファイル「hello.py」に
# 「12345ようこそ」 と出力 print("12345ようこそ")
と入力して、さきほどのソースコードのファイル「hello.py」に上書き保存したら、どうなるでしょうか？
「hello.py」で保存した直後に、 コマンド端末で
python3 hello.py
を実行すると、「12345ようこそ」と表示されます。
つまり、pythonでは、コマンド python3 hello.pyを実行するたびに、ソースコード（この場合は「hello.py」がソースコード）を解釈しなおします。
「pythonがインタプリタである」という事は、上記の例のように、「プログラムの実行開始時に、ソースコードをもとに、毎回、コードを解釈しなおす」という意味です。
数値の計算[編集]
pythonでは、数値の四則演算（足し算、引き算、かけ算、割り算）ができます。
足し算には記号「+」を使用します。引き算には記号「-」を使用します。かけ算には記号「*」（アスタリスク）を使用します。割り算には記号「/」（スラッシュ）を使用します。
では、インタラクティブ モード（コマンド端末で1行ずつプログラムを入れるモード）で、計算をためしてみましょう。
コマンド端末で「python3」とだけ入力して実行すると、インタラクティブ モードになります。
では、計算をためしてみましょう。
>>> 2+3 5
>>> 2 + 3 5
なお、演算記号の前後に、スペースを入れても、かまいません。演算記号の前後にスペースを入れると、見やすくすることができます。
>>> 6+7 13
小数点の計算も行えます。
>>> 30.6 + 7.1 37.7
>>> 5-4 1
>>> 23.88 - 7.5 16.38
負数の計算もできます。
>>> 2-15 -13
>>> 2*4 8
>>> 4/2 2.0
>>> 4/3 1.3333333333333333
インタラクティブ モードを終了するには、「exit()」を入力します。
exit() %
pythonで整数と小数を足したり引いたりすると、自動的に、小数に調節したりします。
2 + 1.1 3.1
割り算の商だけを求めたい場合、「//」を使います。
7//3 2
算数では「7÷3＝2あまり1」なので、上記のような計算結果になります。
割り算の「あまり」を求めたい場合は、「%」を使います。
>>> 7 % 3 1
指数（べき乗）は「**」です。「^」ではありません。
>>> 2**3 8
数学では、「2×2×2＝8」なので、上記のような計算結果になります。
3項以上の計算[編集]
3項以上の数の計算もできますが、計算の順序は、数学と同様に、足し算と引き算の順番よりも、かけ算および割り算の順番が、優先されます。
>>> 1+2*4 9
上の計算の場合、さきにかけ算を「2*4」（＝8）を行い、それに1をたすので、答えは「9」になります。
足し算や引き算を先に行いたい場合は、カッコ「()」を使います。数学と同じように、先に計算させたい部分を、カッコ「()」で囲みます。
>>> (1+2)*4 12
1+2＝3を先に行い、それに4をかけるので、答えは12になります。
参考: GNU/Linuxのコマンド端末の起動と終了のしかた[編集]
まず、GNU/Linuxの場合、ディストリビューションに何個もの種類があります。そのディストリビューションの種類により、中に入っているコマンド端末の名前が異なります。
しかし、たいてい、最近のディストリビューションには、アプリケーション検索のための画面が用意されているので、そこに「command」とか「コマンド」とか「terminal」（※ 「端末」という意味）とかを入力すれば、そのディストリビューションに入っているコマンド端末アプリが発見されるので、ディストリビューションの指示にしたがって、そのコマンド端末アプリを起動すればいいです。
「command」と最後まで入力しなくても、「comm」とか「コマ」あたりまで入力した時点で、目的のコマンド端末アプリが発見されることが多いです。このような機能をインクリメンタル サーチといいます。
また、ほとんどのディストリビューションには、コマンド端末が、最初からインストールされているので、わざわざ追加インストールしなくてもいいです。もし試してみて追加インストールを要求される場合、アプリケーションを間違えている場合があります。
たとえば、GNU/Linuxディストリビューションの一種「Fedora」を使っている場合なら、最初からコマンド端末がインストールされていて、「端末」というアプリケーション名のアプリが、コマンド端末アプリケーションです。
コマンド端末の起動方法は、普通のアプリケーションの起動と同じであり、アイコンをダブルクリックすればいいです。
なお、GNU/Linuxのコマンド端末を終了する場合は、右上（もしくは左上）にある「×」マークをクリックすることで、アプリケーションを終了できます。このほか、コマンド端末中に、「exit」と入力しても、コマンド端末を終了できます。
まちがって「exit()」（まちがい！）と入力してしまうと、そういう名前の特別な別コマンドだと解釈されてしまい、文字を追加入力する画面になってしまう。その場合、「aaaaaaa」などの無意味な文字を入力して終了させるか、アプリ右上の「×」バッテン印をクリックして終了させましょう。
「Hello, world!」と表示させよう[編集]
「Hello, world」と表示させるプログラムが、世界のいろいろな国でいろいろなプログラミング言語の入門書で例文としてよく使われます。
pythonで「Hello, world!」を表示させる場合は次のようなプログラムになります。
- hello.py
print("Hello, world!")